A lítium-ion akkumulátorok helyes használata. Lítium-polimer akkumulátor: különbség az iontól, élettartam, eszköz. Li-pol vagy Li-ion: melyik a jobb. Reakciók a pozitív elektródán

A lítium akkumulátorok működése, töltése, előnyei és hátrányai

Manapság sokan használnak elektronikus eszközöket Mindennapi élet. Mobiltelefonok, táblagépek, laptopok… Mindenki tudja, mi az. De kevesen tudják, hogy ezeknek az eszközöknek a kulcseleme a lítium akkumulátor. Szinte minden mobileszköz fel van szerelve ilyen típusú újratölthető akkumulátorokkal. Ma a lítium akkumulátorokról fogunk beszélni. Ezek az akkumulátorok és gyártási technológiájuk folyamatosan fejlődik. A technológia jelentős frissítése 1-2 évente történik. Megfontoljuk általános elv lítium akkumulátorok munkája, és külön anyagokat fordítanak a fajtákra. Az alábbiakban a lítium akkumulátorok megjelenésének, működésének, tárolásának, előnyeinek és hátrányainak történetét tárgyaljuk.

Az ilyen irányú kutatások a 20. század elején folytak. A lítium akkumulátorok családjában az "első jelek" a múlt század hetvenes éveinek elején jelentek meg. Ezen akkumulátorok anódja lítiumból készült. Gyorsan keresettek lettek, mivel magas fajlagos energiájuk volt. A lítium, egy nagyon aktív redukálószer jelenléte miatt a fejlesztőknek sikerült nagymértékben növelniük az elem névleges feszültségét és fajlagos energiáját. A technológia fejlesztése, utólagos tesztelése és finomítása „az észhez” körülbelül két évtizedet vett igénybe.

A pozitív elektróda anyagokat meglehetősen gyorsan fejlesztették ki. A fő követelmény az volt, hogy reverzibilis folyamatokon menjenek keresztül.

Anódos extrakcióról és katódos beillesztésről beszélünk. Ezeket a folyamatokat anódos deinterkalációnak és katódos interkalációnak is nevezik. A kutatók különböző anyagokat teszteltek katódként.

A követelmény az volt, hogy ne legyen kerékpáros változás. Különösen az olyan anyagok, mint:

• TiS2 (titán-diszulfid);
• Nb(Se)n (nióbium-szelenid);
• vanádium-szulfidok és -diszelenidek;
• réz- és vas-szulfidok.

Mindezek az anyagok réteges szerkezetűek. A kutatást több mint anyaggal is végezték összetett készítmények. Ehhez kis mennyiségben egyes fémek adalékait alkalmazták. Ezek olyan elemek voltak, amelyek kationjai nagyobb sugarúak, mint az Li.

A katód magas fajlagos jellemzőit fém-oxidokon kaptuk. Különféle oxidokat vizsgáltak reverzibilis munkára, amely az oxidanyag kristályrácsának torzulási fokától függ, amikor lítium kationokat vezetnek be. A katód elektronikus vezetőképességét is figyelembe vették. A feladat az volt, hogy a katód térfogata legfeljebb 20 százalékkal változzon. A tanulmányok szerint a legjobb eredményeket a vanádium és molibdén oxidjai mutatták.

Az anóddal a fő nehézségek a lítium akkumulátorok létrehozásában merültek fel. Pontosabban a töltési folyamat során, amikor a Li katódos lerakódása történik. Ez nagyon nagy aktivitású felületet képez. A lítium dendritek formájában lerakódik a katód felületére, és ennek eredményeként passzív film képződik.

Kiderült, hogy ez a film beburkolja a lítiumrészecskéket, és megakadályozza, hogy érintkezzenek az alappal. Ezt a folyamatot kapszulázásnak nevezik, és ahhoz vezet, hogy az akkumulátor feltöltése után a lítium egy bizonyos része kiszorul az elektrokémiai folyamatokból.

Ennek eredményeként bizonyos számú ciklus után az elektródák elhasználódtak, és a lítium akkumulátor belsejében zajló folyamatok hőmérsékleti stabilitása megzavarodott.

Egy bizonyos ponton az elemet a Li olvadáspontjára melegítették, és a reakció egy szabályozatlan fázisba ment át. Tehát a 90-es évek elején sok lítium akkumulátort visszaküldtek a gyártásukban részt vevő vállalatok vállalkozásaihoz. Ezek voltak az egyik első akkumulátor, amelyet mobiltelefonokban használtak. A telefonos beszélgetés idején (az áram eléri a maximális értékét) ezekből az akkumulátorokból láng csapott ki. Sok olyan eset volt, amikor a felhasználó arca megégett. A lítium lerakódása során a dendritek képződése a tűz- és robbanásveszélyen túl rövidzárlathoz is vezethet.

Ezért a kutatók sok időt és erőfeszítést fordítottak a katód felületének kezelésére szolgáló módszer kidolgozására. Módszereket dolgoztak ki olyan adalékanyagok elektrolitba való bejuttatására, amelyek megakadályozzák a dendritek képződését. A tudósok haladást értek el ebbe az irányba, de a problémát eddig nem sikerült teljesen megoldani. Ezeket a fémes lítium használatával kapcsolatos problémákat más módszerrel is megpróbálták megoldani.

Tehát a negatív elektródát lítiumötvözetekből kezdték előállítani, nem pedig tiszta Li-ből. A legsikeresebb a lítium és alumínium ötvözete volt. Amikor a kisülési folyamat folyamatban van, egy ilyen ötvözetből lítium maródik az elektródába, és fordítva töltéskor. Vagyis a töltési-kisütési ciklus során az ötvözet Li koncentrációja megváltozik. Természetesen az ötvözet lítiumaktivitása némileg csökkent a Li fémhez képest.

Az ötvözetelektróda potenciálja körülbelül 0,2-0,4 volttal csökkent. A lítium akkumulátor üzemi feszültsége csökkent, és ezzel párhuzamosan az elektrolit és az ötvözet közötti kölcsönhatás is csökkent. Ez pozitív tényező volt, mivel az önkisülés csökkent. De a lítium és az alumínium ötvözetét nem használják széles körben. A probléma itt az volt, hogy a kerékpározás nagymértékben megváltoztatta ennek az ötvözetnek a fajlagos térfogatát. Amikor mélykisülés történt, az elektróda törékennyé vált és összeomlott. Az ötvözet sajátos jellemzőinek csökkenése miatt az ilyen irányú kutatások megszűntek. Más ötvözeteket is tanulmányoztak.

Tanulmányok kimutatták, hogy a Li-ötvözet nehézfémekkel a legalkalmasabb. Ilyen például a Wood-ötvözet. Jól mutatták magukat a fajlagos térfogat fenntartásában, de a lítium akkumulátorokban való felhasználáshoz a specifikus jellemzők nem voltak elegendőek.

Ennek eredményeként, mivel a fémes lítium instabil, a kutatás más irányba indult el. Úgy döntöttek, hogy a tiszta lítiumot kizárják az akkumulátor komponensei közül, és annak ionjait használják fel. Így jelentek meg a lítium-ion (Li-Ion) akkumulátorok.

A lítium-ion akkumulátorok energiasűrűsége kisebb, mint a lítiumé. De a biztonságuk és a könnyű használatuk sokkal magasabb. A megadott linkről bővebben olvashat.

Működés és élettartam

Kizsákmányolás

Az üzemeltetési szabályokat a mobileszközökben (telefonok, táblagépek, laptopok) használt lítium akkumulátorok példáján keresztül vizsgáljuk meg. A legtöbb esetben az ilyen akkumulátorokat a beépített vezérlő védi a "bolondtól". De hasznos, ha a felhasználó alapvető dolgokat tud a lítium akkumulátorok készülékéről, paramétereiről és működéséről.

Először is ne feledje, hogy a lítium akkumulátor feszültségének 2,7–4,2 V között kell lennie. Az alsó érték itt a minimális töltöttségi szintet, a felső a maximumot jelöli. A modern Li akkumulátorokban az elektródák grafitból készülnek és esetükben az alsó feszültséghatár 3 volt (2,7 a kokszelektródák értéke). Azt az elektromos energiát, amelyet az akkumulátor ad le, amikor a feszültség a felső határról az alsó határra esik, kapacitásának nevezzük.

A lítium akkumulátorok élettartamának meghosszabbítása érdekében a gyártók valamelyest szűkítik a feszültségtartományt. Gyakran 3,3-4,1 volt. A gyakorlat azt mutatja, hogy a lítium akkumulátorok maximális élettartama 45 százalékos töltöttségi szint mellett érhető el. Ha az akkumulátor túl van töltve vagy lemerült, az élettartama lerövidül. Általában ajánlott a lítium akkumulátort 15-20%-os töltöttséggel tölteni. És azonnal le kell állítania a töltést, miután elérte a 100%-os kapacitást.

De amint már említettük, a vezérlő megóvja az akkumulátort a túltöltéstől és a mélykisüléstől. Ez az IC vezérlőkártya szinte minden lítium akkumulátoron megtalálható. A különféle szórakoztató elektronikai cikkekben (táblagépek, okostelefonok, laptopok) az akkumulátorba integrált vezérlő működését egy mikroáramkör egészíti ki, amelyet a készülék lapjára forrasztanak.

A lítium akkumulátorok megfelelő működését általában a vezérlőjük biztosítja. A felhasználótól elsősorban azt kell követelni, hogy ne vegyen részt ebbe a folyamatba, és ne vegyen részt amatőr tevékenységben.

Élettartam

A lítium akkumulátorok élettartama körülbelül 500 töltési-kisütési ciklus. Ez az érték a legtöbb modern lítium-ion és lítium-polimer akkumulátorra érvényes. Az élettartam változhat. Ez attól függ, hogy mennyit használja a mobileszközét. Állandó használat mellett, erőforrásigényes alkalmazásokkal (videó, játékok) terhelve az akkumulátor egy év alatt lemerítheti a határt. De a lítium akkumulátorok átlagos élettartama 3-4 év.

Töltési folyamat

Azonnal meg kell jegyezni, hogy az akkumulátor normál működéséhez szabványos töltőt kell használnia, amely a modulhoz tartozik. A legtöbb esetben ez egy 5 voltos egyenáramú forrás. A telefonok vagy táblagépek szokásos töltői általában körülbelül 0,5─1 * C áramot adnak le (C az akkumulátor névleges kapacitása).
A lítium akkumulátor normál töltésének módja a következő. Ez a mód a Sony vezérlőiben használatos, és a töltés maximális teljességét biztosítja. Az alábbi ábra grafikusan mutatja be ezt a folyamatot.

A folyamat három szakaszból áll:

• Az első szakasz időtartama körülbelül egy óra. Ebben az esetben a töltőáramot állandó szinten tartják, amíg az akkumulátor feszültsége el nem éri a 4,2 voltot. A végén a töltés mértéke 70%;
• A második szakasz is körülbelül egy órát vesz igénybe. Ekkor a vezérlő állandó 4,2 voltos feszültséget tart fenn, miközben a töltőáram csökken. Amikor az áram kb. 0,2*C-ra csökken, megkezdődik a végső szakasz. A végén a töltés mértéke 90%;
• a harmadik szakaszban az áram folyamatosan csökken 4,2 voltos feszültség mellett. Elvileg ez a szakasz megismétli a második szakaszt, de szigorú időkorlátja 1 óra. A vezérlő ezután leválasztja az akkumulátort töltő. A végén a töltés mértéke 100%.

Az ilyen rendezést biztosító vezérlők meglehetősen drágák. Ez az akkumulátor árában is megmutatkozik. A költségek csökkentése érdekében sok gyártó egyszerűsített töltési rendszerrel rendelkező vezérlőket telepít az akkumulátorokba. Gyakran ez csak az első lépés. A töltés megszakad, ha a feszültség eléri a 4,2 voltot. De ebben az esetben a lítium akkumulátor csak a kapacitásának 70% -át tölti fel. Ha az eszköz lítium akkumulátorának feltöltése legfeljebb 3 órát vesz igénybe, akkor valószínűleg egyszerűsített vezérlővel rendelkezik.

Érdemes megjegyezni még néhány szempontot. Időnként (2-3 havonta) teljesen merítse ki az akkumulátort (hogy a telefon kikapcsoljon). Ezután teljes töltés 100%-ra történik. Ezután vegye ki az akkumulátort 1-2 percre, helyezze be és kapcsolja be a telefont. A töltöttségi szint 100% alatt lesz. Töltse fel teljesen, és ismételje meg ezt többször, amíg a teljes töltés meg nem jelenik az akkumulátor behelyezésekor.

Ne feledje, hogy az autóban lévő laptop, asztali számítógép, szivargyújtó adapter USB-csatlakozóján keresztül a töltés sokkal lassabb, mint egy hagyományos töltőről. Ez az USB interfész 500 mA-es áramkorlátozásának köszönhető.

Ne feledje továbbá, hogy hidegben és alacsony légköri nyomáson a lítium akkumulátorok veszítenek kapacitásukból. Negatív hőmérsékleten az ilyen típusú akkumulátor működésképtelenné válik.

Ebben a cikkben a lítium-ion akkumulátorok helyes működésével megértjük azoknak a feltételeknek a betartását, amelyek mellett a hordozható készülék lítium-ion akkumulátora biztonságosan működhet, hosszú ideig tarthat, és az eszköz működése megmarad. teljes.

De még ha a stressz mód megengedett is, és az akkumulátor nagyon forró, ne rohanjon a töltésre. Várja meg, amíg kihűl, és csak ezután csatlakoztassa a töltőhöz, akkor tudja normálisan és biztonságosan fogadni a töltést.

Töltés közben az akkumulátor sem melegedhet túl, ha ez megtörténik, akkor túl sok áram folyik át az elektroliton, és ez káros.

Az alacsony minőségű töltők az ún. gyors töltés”, valamint néhány induktív vezeték nélküli töltő. Ilyen "gyors" töltőket jobb nem használni. A helyzet az, hogy egy biztonságos töltőnek reagálnia kell az akkumulátor töltés közben fogyasztott áramára, és gyorsan változtatnia kell a betáplált feszültséget, ha szükséges - csökkentenie kell, ha szükséges - növelnie kell.

Ha a töltő csak egy egyenirányítós transzformátor, akkor az akkumulátor nagy valószínűséggel túlmelegszik a túlfeszültség miatt, és fokozatosan elromlik. Nem minden "gyors" töltő kompatibilis a lítium akkumulátorokkal.

A legtöbb a legjobb lehetőség- az eredeti töltő, amely ugyanattól a gyártótól származik, mint a töltendő készülék, ideális esetben - a készletből származó töltő. De ha nem lehetséges az eredeti töltő használata, akkor használja azt, amelyik kevesebb áramot ad - ez megóvja az akkumulátort a túlmelegedéstől a túlzott áramellátás miatt.

Az eredeti töltő jó alternatívája a számítógép USB-portja. Az USB 2.0 500 mA-t, az USB 3.0 maximum 900 mA-t ad. Ez elég a biztonságos töltéshez.

A "gyors" készülékek egy része 3-4 ampert is képes az akkumulátorba pumpálni, de ez pusztító a kis kapacitású akkumulátoroknál, amelyek a zsebmobil kütyük akkumulátorai (lásd a dokumentációt). Az USB-ről érkező kis áram garantálja a lítium-ion akkumulátor biztonságát.

Sok eszköz lehetővé teszi az akkumulátor eltávolítását, így a tartalék akkumulátor egyáltalán nem jelent problémát. A készülék üzemideje megduplázódik, a mélykisülés kizárt (előzetesen telepítsen tartalék akkumulátort, anélkül, hogy megvárná a főakkumulátor teljes lemerülését), nincs kísértés káros „gyors” töltő használatára. A fő akkumulátor 20%-os lemerülése a tartalék telepítésének jelzése.

Ha az első akkumulátor erős igénybevételtől vagy külső melegedéstől (véletlenül a napon hagyva) nagyon felforrósodik - tegyen be egy tartalékot, és amíg az első lehűl, tovább fogja használni a készüléket úgy, hogy mindkét elem sértetlen marad. Amikor a felmelegedett kihűl, az eredeti töltőben (hálózati vagy autós) újratöltésre helyezhető.

Tehát ahhoz, hogy a lítium akkumulátor hosszú ideig és megfelelően működjön, szükséges:

1. Ne hagyja, hogy az akkumulátor 30°C fölé melegedjen, legjobb hőmérséklet 20°C.

2. Szüntesse meg a túlzott akkumulátortöltést és a túlfeszültséget a kapcsokon, optimális esetben 3,6 V.

3. Kerülje az akkumulátor mélykisülését – legyen 20% a határ.

4. Töltés és kisütés közben kerülje a nagy áramterhelést (lásd a dokumentációt), használjon USB-t.

5. Legyen tartalék akkumulátora.

Tulajdonosok különféle eszközök néha nehézséget okoz az elemek helyes használatára vonatkozó információk megtalálása. Ez a rövid GYIK tárgya.
Minden modern telefon, okostelefon és PDA lítium alapú akkumulátorral van felszerelve - lítium-ion vagy lítium-polimer, ezért a jövőben ezekről fogunk beszélni. Ezek az akkumulátorok figyelemre méltó kapacitással és élettartammal rendelkeznek, de nagyon szigorúan be kell tartaniuk bizonyos üzemeltetési szabályokat.

Az akkumulátorok töltésének és kisütésének alapvető szabályai, amelyeket az akkumulátorba épített eszköz (vezérlő), és esetenként magában a PDA-ban az akkumulátoron kívül elhelyezett kiegészítő vezérlő vezérel.

Az akkumulátornak teljes élettartama alatt olyan állapotban kell lennie, hogy a feszültsége ne haladja meg a 4,2 voltot és ne essen 2,7 V alá. Ezek a feszültségek a maximális (100%), illetve a minimális (0%) töltést jelzik.

Az akkumulátor által leadott energia mennyisége, amikor 100%-ról 0%-ra változik, az a kapacitása. Egyes gyártók a maximális feszültséget 4,1 voltra korlátozzák, míg az akkumulátor tovább bírja, de kapacitása körülbelül 10%-kal csökken. Ezenkívül néha az alsó küszöbértéket 3,0 V-ra emelik, ugyanazokkal a következményekkel.

Az akkumulátor élettartama körülbelül 45 százalékos töltöttségnél a legnagyobb, és az akkumulátor élettartama csökken a töltöttségi állapot növekedésével vagy csökkenésével. Ha a töltés az akkumulátorvezérlő által biztosított határokon belül van (lásd fent), a tartósság változása nem túl jelentős, de még mindig jelen van.

Ha a körülmények miatt az akkumulátor feszültsége akár rövid időre is túllépi a fent jelzett határokat, az élettartama drámaian csökken. Ezeket az állapotokat alul- és túltöltésnek nevezik, és nagyon veszélyesek az akkumulátorra.

Akkumulátorvezérlők erre tervezve különböző eszközök, ha ezek (vezérlők) megfelelő minőségben készülnek, soha nem engedik, hogy az akkumulátor feszültsége 4,2 voltnál nagyobb legyen a töltés során, de az akkumulátor rendeltetésétől függően különböző módon korlátozni tudják a kisütési minimális feszültséget . Tehát egy autómodell csavarhúzójához vagy motorjához tervezett akkumulátorban a minimális feszültség valószínűleg valóban a minimálisan megengedett, PDA-nál vagy okostelefonnál pedig magasabb lesz, mert a minimális feszültség 2,7 V egyszerűen nem elég ahhoz, hogy a készülék elektronikája működjön. Éppen ezért az olyan összetett eszközökben, mint a telefonok, PDA-k stb. az akkumulátorba épített vezérlő munkáját magában a készülékben lévő vezérlő egészíti ki.

Működési szabályok, amelyeket befolyásolhatunk, ezáltal jelentősen növeljük vagy csökkentjük az akkumulátor élettartamát.

1. törekedni kell arra, hogy az akkumulátort ne hozzuk le minimális töltöttségre, és még inkább olyan állapotba, amikor a gép magától kikapcsol, de ha ez megtörténik, töltse fel az akkumulátort a lehető leghamarabb.
2. nem kell félni a gyakori újratöltéstől, beleértve a részleges töltést is, ha nem éri el a teljes töltést. Nem károsítja az akkumulátort. engem az irányít józan ész: ha a PDA normál használata során mindig lefekvés előtt töltöm, akkor nagyon intenzív használat esetén (mindig WiFi-n, zenehallgatáson stb.), amikor a töltés a minimumhoz közelít, nem habozok csatlakoztassa a PDA-t bármely rendelkezésre álló USB-hez. Normál töltő hiányában és helyette USB használata esetén különösen fontos, hogy ne várjuk meg a teljes lemerülést, mert ebben az esetben előfordulhat, hogy az USB portról érkező áram nem lesz elegendő a töltési folyamat elindításához.
3. Sok felhasználó véleményével ellentétben a túltöltés legalább annyira, ha nem jobban károsítja a lítium akkumulátorokat, mint a mélykisülés. A vezérlő természetesen szabályozza a maximális töltöttségi szintet, de van egy finomság. Köztudott, hogy az akkumulátorok kapacitása a hőmérséklettől függ. Tehát, ha például az akkumulátort szobahőmérsékleten töltöttük, és 100%-os töltöttséget kaptunk, akkor amikor kimegyünk a hidegbe és a gép lehűl, az akkumulátor töltöttségi foka 80%-ra vagy még alacsonyabbra csökkenhet. . De előfordulhat fordítva is. Egy szobahőmérsékleten 100%-ig feltöltött akkumulátor enyhén felmelegítve, mondjuk 105%-ig feltöltődik, és ez nagyon-nagyon kedvezőtlen számára. Ilyen helyzetek előfordulnak a gép működése során, amely sokáig a bölcsőben volt. Működés közben a készülék és vele együtt az akkumulátor hőmérséklete megemelkedik, de a töltés már tele van... Ezzel kapcsolatban a szabály azt mondja: ha bölcsőben kell dolgozni, először válassza le a gépet a töltőről, dolgozzon rajta, és amikor kijön "harc" módba - csatlakoztassa a töltőt. Ez a szabály egyébként a laptopok és egyéb kütyük tulajdonosaira is vonatkozik.
4. Az akkumulátor hosszú távú tárolásának ideális feltételei a készüléken kívül, körülbelül 50%-os töltöttséggel. A szervizelhető akkumulátornak nem kell hónapokig (kb. hat hónapig) gondoskodnia magáról.

És végül néhány további információ.

1. A közhiedelemmel ellentétben a lítium akkumulátoroknak a nikkelekkel ellentétben szinte nincs "memóriaeffektusuk", így egy új lítium akkumulátor úgynevezett "kiképzésének" nincs sok értelme. Saját nyugalma érdekében elég egy-két új akkumulátort teljesen feltölteni és kisütni, főként egy kiegészítő vezérlő kalibrálásához.
2. Az eszköztulajdonosok tudják, hogy az akkumulátort töltőről és USB-ről is lehet tölteni. Ugyanakkor gyakran elgondolkodtató az USB-ről történő töltés lehetetlensége. A helyzet az, hogy a "törvény" szerint az USB vezérlőnek körülbelül 500 mA áramot kell adnia a hozzá csatlakoztatott perifériás eszközöknek. Vannak azonban olyan helyzetek, amikor vagy maga a vezérlő nem tud ekkora áramot adni, vagy egy USB-s vezérlőhöz csatlakozik az eszköz, amelyen már lóg valamilyen periféria, amely az áram egy részét fogyasztja. Ez nem elegendő a töltéshez, különösen, ha az akkumulátor túlságosan lemerült.
3. A lítium tartalmú akkumulátorok NAGYON NEM SZERETNEK A FAGYÁST. Mindig próbálja meg elkerülni a gép használatát erős fagyban - elragadja magát - az akkumulátort ki kell cserélni. Hát persze, ha a kabát meleg belső zsebéből előveszed az írógépet és csinálsz pár jegyzetet vagy telefonálsz, majd visszateszed az állatot, akkor nem lesz gond.
4. A gyakorlat azt mutatja, hogy a lítium akkumulátorok (nem csak akkumulátorok) csökkenésével csökkentik a kapacitásukat légköri nyomás(felvidéken, repülőn). Ez nem károsítja az akkumulátorokat, csak ezt a tényt figyelembe kell venni.
5. Előfordul, hogy egy nagy kapacitású akkumulátor beszerzése után (mondjuk 2200 mAh a szokásos 1100 mAh helyett) a gép pár napos új akkumulátor használata után furcsán kezd viselkedni: lefagy, kikapcsol, az akkumulátor mintha töltődik, de valahogy furcsa, stb. P. Lehetséges, hogy a töltő, amely sikeresen működik a "natív" akkumulátoron, egyszerűen nem tud elegendő töltőáramot biztosítani egy nagy kapacitású akkumulátorhoz. A kiút egy nagyobb kimeneti áramú töltő vásárlása (mondjuk 2 amper a korábbi 1 amper helyett).

19.10.2010 10:53

Az eredeti innen származik kolochkov a lítium-ion akkumulátorokra vonatkozó szabályokban

Belefáradt abba, hogy ugyanazokat a tévhiteket írja és mondja a lítium-ion akkumulátorokról.
Ennek az őrületnek a megállítására álljon itt egy idézet a Lithium Ion Battery Rules-ból egy elismert forrástól:

A mobiltelefon akkumulátorainak megfelelő használata

• A lítium-ion akkumulátorok elektródái a gyártási folyamat miatt már félig fel vannak töltve, de nem kívánatos a friss akkumulátor azonnali ellenőrzése terhelés alatt. Kezdetben a lítium-ion akkumulátort teljesen fel kell tölteni. Az akkumulátor előzetes töltés nélküli használata drasztikusan csökkentheti a felhasználó rendelkezésére álló kapacitást.
• Az akkumulátor kezdeti töltése után kívánatos teljesen lemeríteni az akkumulátorkezelő rendszer kalibrálásához. A kisütés után azonnal töltse fel az akkumulátort. A lítium-ion akkumulátorral rendelkező mobiltelefonok kalibrációs ciklusait nem szabad gyakran elvégezni (általában 3 hónapon belül elegendő egy teljes töltési-kisütési ciklus). Maguk a kalibrációs ciklusok csak az akkumulátor fennmaradó kapacitásának előrejelzéséhez szükségesek. Egyes felhasználók és eladók által javasolt három-négyszeres mélységű töltési-kisütési ciklus végzetes lehet egy nem új lítium-ion akkumulátor esetében.
• Javasoljuk, hogy a gyártó eredeti akkumulátorait használja mobiltelefon. Mivel a mobil akkumulátorok akkumulátorkezelő rendszerének funkciói jelentősen lecsökkennek, és a töltést a töltőrendszer kezeli mobiltelefon, akkor egy külső gyártótól származó akkumulátor kevésbé fog élni, mivel a töltőrendszer nem ismeri a nem eredeti akkumulátorok tulajdonságait.
• Tekintettel arra, hogy a lítium-ion akkumulátorok „öregedésének” hatása magas hőmérsékleten drámaian megnő, célszerű a mobiltelefont hőforrásoktól (emberi test, közvetlen napfény, radiátor) távol tartani.
• Célszerű nem gyakran teljesen feltölteni a mobiltelefon akkumulátorát, és azt is, hogy az akkumulátort azelőtt töltse fel, hogy a töltési szint eléri a töltésjelző piros értékét (kb. a fennmaradó kapacitás 20%-át).
• A lítium-kobalt akkumulátorok öregedése (a leggyakoribb cellás akkumulátorok közvetlenül függenek a terhelés mértékétől). Egyre ritkábban beszéljen mobilján – ezzel nemcsak az akkumulátorát, hanem saját magát is kíméli.
• Ne töltse a hidegben lévő akkumulátort, amíg az fel nem melegszik pozitív (Celsius) hőmérsékletre - ez fontos követelmény a lítium-ion akkumulátorok biztonságos működéséhez.

• A laptop akkumulátora egy komplett felügyeleti rendszert tartalmaz, amely gyakran lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy elfelejtse, megfelelően használja-e az akkumulátort. Néhány dolgot azonban szem előtt kell tartania, ha laptoppal dolgozik.
• Az első csatlakoztatáskor a laptop akkumulátorát teljesen fel kell tölteni, majd a vezérlőrendszert kalibrálni kell. A kalibrálás az akkumulátor teljes lemerítésével történik állandó terhelés mellett (meg kell adnia a BIOS-beállításokat, és hagynia kell a laptopot működni, amikor le van választva a hálózatról, amíg ki nem kapcsolja, sok BIOS-testreszabó rendelkezik egy speciális kalibrációs elemmel, amelyet ennek a feladatnak a végrehajtására terveztek. ). Ne felejtse el azonnal feltölteni a laptop akkumulátorát, miután teljesen lemerült.
• A laptop akkumulátorát általában 1-3 havonta egyszer kalibrálják, hogy kiküszöböljék a "digitális memória" hatását - az akkumulátor működése során fokozatosan felhalmozódnak a maradékkapacitás meghatározásában előforduló hibák, ami csökkenti a laptop akkumulátorának élettartamát.
• Egyes laptopmodelleknél a gyártó segédprogramjai beállítják az akkumulátor lemerülési szintjét, amelynél a töltés megkezdődik. Ha a laptop akkumulátora szünetmentes tápegységként szolgál (a munkavégzés helyhez kötött hálózati feszültséggel), akkor a megengedett lemerülési szint 40%-ra állítása és az akkumulátor félig lemerült állapotban tartása kétszeresen meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát.
• Egyes laptopokhoz extra akkumulátor tartozik. Ha hosszabb ideig nem használja, érdemes az akkumulátort 40%-ra lemeríteni nejlonzacskó vákuumzárral, és hagyja a zacskót a hűtőrekeszben 3-4°C hőmérsékleten.

• A Power Tools akkumulátorainak (főleg csavarhúzó akkumulátorainak) és a videokameráknak az üzemeltetésére vonatkozó szabályok alig térnek el a mobiltelefon-akkumulátorok üzemeltetésére vonatkozó szabályoktól.
• A különbség az, hogy ezeknek az eszközöknek a használata a mindennapi életben meglehetősen ritka, és az akkumulátorok költsége magas, és ezek az akkumulátorok idővel kevésbé hozzáférhetőek. Az ilyen akkumulátorok hosszú élettartamának biztosítása érdekében félig lemerült állapotban hűtőszekrényben, 3-4 ° C-os hőmérsékleten kell tárolni, miután vákuumzárral ellátott műanyag zacskóba csomagolták őket. Használat előtt az akkumulátort teljesen fel kell tölteni egy szabványos töltővel, működés közben pedig nem szabad teljesen lemerülni (üzem közben a lehető leghamarabb töltse fel az akkumulátort).
• A cikk végén azt szeretném mondani, hogy bár az üzemeltetési szabályok lehetővé teszik az akkumulátor paramétereinek hosszú ideig történő megtakarítását, az élet saját munkakörülményeit diktálja, ami gyakran összeegyeztethetetlen egy ilyen csúcstechnológiás dolog megfelelő működésének koncepciójával. lítium-ion akkumulátor.

Lítium- ion akkumulátorok nem olyan „finomok”, mint nikkel-fém-hidrid társai, de azért némi odafigyelést igényelnek. ragaszkodni öt egyszerű szabályok , nem csak bővíthető életciklus lítium-ion akkumulátorok, hanem a mobileszközök üzemidejét is növelik újratöltés nélkül.

Kerülje a teljes kisülést. A lítium-ion akkumulátorok nem rendelkeznek úgynevezett memóriaeffektussal, ezért tölteni is kell őket anélkül, hogy megvárnák a kisülést nullára. Sok gyártó a lítium-ion akkumulátor élettartamát a teljes kisütési ciklusok számával (legfeljebb 0%) számítja ki. Kiváló minőségű akkumulátorokhoz 400-600 ciklus. A lítium-ion akkumulátor élettartamának meghosszabbítása érdekében töltse gyakrabban telefonját. Optimális esetben, amint az akkumulátor jelzőfénye a 10-20 százalék alá csökken, a telefont töltésre helyezheti. Ez növeli a kisütési ciklusok számát 1000-1100 .
A szakértők ezt a folyamatot olyan mutatóval írják le, mint a kisülési mélység. Ha a telefon 20%-ra lemerült, akkor a kisülési mélység 80%. Az alábbi táblázat a lítium-ion akkumulátor kisülési ciklusainak számának a kisütési mélységtől való függését mutatja:

Leürítés 3 havonta egyszer. A hosszú ideig tartó teljes töltés éppolyan rossz a lítium-ion akkumulátorok számára, mint a folyamatos nullára való kisülés.
A rendkívül instabil töltési folyamat miatt (sokszor szükség szerint töltjük a telefont, és ahol működik, USB-ről, fali aljzatról, külső akkumulátorról stb.) a szakértők azt javasolják, hogy 3 havonta egyszer és azt követően is teljesen le kell meríteni az akkumulátort. amelyek 100%-ig töltenek, és 8-12 órán keresztül töltik. Ez segít visszaállítani az úgynevezett magas és alacsony akkumulátor jelzőket. Erről bővebben olvashat.

Részlegesen feltöltve tárolja. A lítium-ion akkumulátorok hosszú távú tárolásának optimális állapota 30 és 50 százalék közötti töltés 15°C-on. Ha az akkumulátort teljesen feltöltve hagyja, a kapacitása idővel jelentősen csökken. De az akkumulátor, amely sokáig a nullára lemerült polcon porosodott, nagy valószínűséggel már nem bérlő – ideje újrahasznosításra küldeni.
Az alábbi táblázat azt mutatja, hogy mekkora kapacitás marad egy lítium-ion akkumulátorban a tárolási hőmérséklettől és a töltöttségi szinttől függően 1 éves tárolás esetén.

Használja az eredeti töltőt. Kevesen tudják, hogy a legtöbb esetben közvetlenül a mobilkészülékekbe építik be a töltőt, a külső váltóáram pedig csak a feszültséget csökkenti és a háztartási tápegység áramát egyenirányítja, vagyis az akkumulátort közvetlenül nem érinti. Egyes kütyük, például a digitális fényképezőgépek, nem rendelkeznek beépített töltővel, ezért lítium-ion akkumulátoraikat külső „töltőbe” helyezik. Ilyenkor az eredeti helyett kétes minőségű külső töltő használata negatívan befolyásolhatja az akkumulátor teljesítményét.

Kerülje a túlmelegedést. Nos, a lítium-ion akkumulátorok legrosszabb ellensége a magas hőmérséklet – egyáltalán nem tolerálják a túlmelegedést. Ezért ne engedje meg a kapcsolatot mobil eszközök közvetlen napsugarakés ne hagyja őket hőforrások, például elektromos fűtőtestek közvetlen közelében. A lítium-ion akkumulátorok maximális megengedett hőmérsékletei: -40°C és +50°C között

Emellett láthatod

Funkciók tesztelése

A kísérletek fő nehézsége a deklarált és a valós kapacitás közötti eltérés. Minden akkumulátor kapacitása nagyobb a megadottnál, 0,1% és 5% között, ami további kiszámíthatatlanságot jelent.

A leggyakrabban használt akkumulátorok az NCA és az NMC voltak, de lítium-kobalt és lítium-foszfát akkumulátorokat is teszteltek.

Néhány kifejezés:
DoD – kisülési mélység – kisülési mélység.
SoC – Töltöttségi állapot – töltési szint.

Akkumulátor használat

A ciklusok száma

Ezt a görbét Wöhler-görbének nevezik. Az alapötlet a mechanikától származott a rugó nyúlásai számának a nyújtás mértékétől való függéséről. Kezdő érték 3000 ciklus 100%-os akkumulátorkisülés mellett egy súlyozott átlag 0,1 C-os kisülésnél. Egyes akkumulátorok jobb eredményeket mutatnak, mások rosszabbak. 1C áramerősségnél a teljes ciklusok száma 100%-os kisülésnél 3000-ről 1000-1500-ra csökken, gyártótól függően.

Általában ezt a grafikonokon bemutatott arányt a kísérleti eredmények is megerősítették, mert célszerű az akkumulátort lehetőség szerint feltölteni.

Ciklusszuperpozíció számítás

A kísérletek eredményei szerint a kombinált ciklus eredményeket mutatott, mindkettő két független ciklus teljes egyenértékű ciklusának összeadásával. Azok. az akkumulátor relatív kapacitása a kombinált ciklusban a kis- és nagyciklusok kisüléseinek összege szerint csökkent (a linearizált grafikon az alábbiakban látható).


A hosszú kisütési ciklusok hatása jelentősebb, ami azt jelenti, hogy az akkumulátor minden alkalommal jobban töltődik.

memória effektus

Akkumulátor tárolása

Tárolási hőmérsékletek

Töltési szint

A kísérleti eredmények főbb problémái

A kísérletek eredményei

Források